ESTUDOS CLIMÁTICOS

MECANISMO DE GERAÇÃO DOS VENTOS

          A energia éolica pode ser considerada como uma das formas em que se manifesta a energia proveniente do Sol, isto porque os ventos são causados pelo aquecimento diferenciado da atmosfera. Essa não uniformidade no aquecimento da atmosfera deve ser creditada, entre outros fatores, à orientação dos raios solares e aos movimentos da Terra.

          As regiões tropicais, que recebem os raios solares quase que perpendicularmente, são mais aquecidas do que as regiões polares. Consequantemente, o ar quente que se encontra nas baixas altitudes das regiões tropicais tende a subir, sendo substituido por uma massa de ar mais frio que se desloca das regiões polares. O deslocamento de massas de ar determina a formação dos ventos.

          Existem locais no globo terrestre nos quais os ventos jamais cessam de "soprar", pois os mecanismos que os produzem (aquecimento no equador e resfriamento nos pólos) estão sempre presentes na natureza. São chamados de ventos planetários ou constantes, e podem ser classificados:

• Alísios: ventos que sopram dos trópicos para o equador, em baixa altitude;
• Contra-Alísios: ventos que sopram do equador para os pólos, em altas altitudes;
• Ventos do Oeste: ventos que sopram dos trópicos para os pólos;
• Polares: ventos frios que sopram dos pólos para as zonas temperadas.

          Tendo em vista que o eixo da Terra está de 23,5º em relação ao plano de sua órbita em torno do Sol, variações sazonais na distribuição de radiação recebida na superfície da Terra resultam em variações sazonais na intensidade e duração dos ventos, em qualquer local da superfície terrestre. Como resultado surgem os ventos continentais ou periódicos e compreendem as monções e as brisas.

          As monções são ventos periódicos que mudam de direção a cada seis meses aproximadamente. Em geral, as monções sopram em determinada direção em uma estação do ano e em sentido contrário em outra estação.

          Em funçaõ das diferentes capacidades de refletir, absorver e emtir o calor recebido do Sol, inerentes à cada tipo de superfície (tais como mares e continentes), surgem as brisas que caracterizam-se por serem ventos periódicos que sopram do mar para o continente e vice-versa. No período diurno devido à maior capacidade da Terra refletir os raios solares, a temperatura do ar aumenta e, como consequencia forma-se uma corrente de ar que sopra do mar para a terra (brisa marítima). À noite, a temperatrua da terra cai mais rapidamente do que a temperatura da água e, assim ocorre a brisa terrestre que sopra da terra para o mar. Normalmente, a intensidade da brisa terrestre é menor do que a da brisa marítima devido à menor diferença de temperatura que ocorre no período noturno.
          Sobreposto ao sistema de geração dos ventos descrito acima, encontra-se os ventos locais que são originados por outros mecanismos mais específicos. São ventos que sopram em determinadas regiões e são resultantes das condições locais, que os tornam bastate individualizados. A mais conhecida manifestação local dos ventos é observada nos vales e montanhas. Durante o dia, o ar quente nas encostas da montanha se eleva e o ar mais frio desce sobre o vale para substituir o ar que subiu. No período noturno, a direção em que sopram os ventos é novamente revertida, e o ar frio das montanhas desce e se acumula nos vales.

FATORES QUE INFLUENCIAM O REGIME DOS VENTOS

          O comportamento estatico do vento ao longo do dia é um fator que é influenciado pela variação de velocidade do vento ao longo do tempo. As características topográficas de uma região também influenciam o comportamento dos ventos uma vez que, em uma determinada área, podem ocorrer diferenças de velociade, ocasionando a redução ou aceleração na velociade do vento. Além das variações topográficas e de rugosidade do solo, a velocidade também varia seu comportamento com a altura.
          Tendo em vista que a velocidade do vento pode variar significamente em curtas distâncias (algumas centenas de metros), os procedimentos para avaliar o local, no qual se deseja instalar turbinas eólicas, devem levar em consideração todos os parâmetros regionais que influenciam nas condições do vento. Entre os principais fatores de influência no regime dos ventos destacam-se:
- A variação da velocidade com a altura;
- a rugosidade do terreno, que é caracterizada pela vegetação, utilização da terra e construções;

ESTUDOS CLIMÁTICOS

           RADIAÇÃO SOLAR

          A Radiação Solar é a maior fonte de energia para a Terra, principal elemento meteorológico e um determinante do tempo e do clima. Além disso, afeta diversos processos: físicos (aquecimento/ evaporação), bio-físicos (transpiração) e biológicos (fotossíntese).          

          Radiação Solar é a designação dada à energia radiante emitida pelo Sol, em particular aquela que é transmitida sob a forma de radiação eletromagnética. Cerca de metade desta energia é emitida como luz visível na parte de frequência mais alta do espectro eletromagnético e o restante na do infra vermelho próximo e como radiação ultravioleta.

          O aprioveitamento da energia gerada pelo Sol, inesgotável na escala terrestre de tempo, tanto como fonte de calor quanto de luz, é hoje, sem sobra de dúvidas, uma das alternativas energéticas mais promissoras para enfrentarmos os desafios do novo milênio. E quando se fala em energia, deve-se lembrar que o Sol é responsável pela origem de praticamente todas as outras fontes de energia. Em outras palavras, as fontes de energia são, em última instância, derivadas da energia do Sol. 

          O Sol fornece anualmente, para a atmosfera terrestre, 1,5 x 1018 kWh de energia . Trata-se de um valor considerável, correspondendo a 10000 vezes o consumo mundial de energia neste período. Este fato vem indicar que, além de ser responsável pela manutenção da vida na Terra, a radiação solar constitui-se numa inesgotável fonte energética, havendo um enorme potencial de utilização por meio de sistemas de captação e conversão em outra forma de energia (térmica, elétrica, etc.).

RADIAÇÃO SOLAR INCIDENTE NA TERRA

Em média, da radiação solar incidente (sobre o sistema Terra/atmosfera):

  

- 19 % é perdida por absorção pelas moléculas de oxigénio e ozónio da radiação ultravioleta (de alta energia) na estratosfera (onde a temperatura cresce com a altitude);

- 6% é perdida por difusão da luz solar de menor comprimento de onda - azuis e violetas - (o que faz com que o céu seja azul);

- 24% é perdida por reflexão - 20% nas nuvens e 4% na superfície. (O albedo do planeta é de 30% (6% difusão+24% reflexão).

- 51% é absorvida pela superfície. (Note que os valores apresentados são valores médios. Por exemplo, nos pólos a reflexão da radiação solar incidente é geralmente maior do que 24% e nos oceanos menor do que 24%.)

      

       

ESTUDOS CLIMÁTICOS

ELEMENTOS CLIMÁTICOS

PRESSÃO ATMOSFÉRICA

          Pressão Atmosférica é a pressão exercida pela atmosfera num determinado ponto. É a força por unidade de área exercida pelo ar contra uma superfície. Se a força exercida pelo ar aumenta em um determinado ponto, consequentemente a pressão também aumentará. A pressão atmosférica é medida por meio de um equipamento conhecido como barômetro.



Barômetro



          A diferença de pressão tem uma origem térmica, sendo ela diretamente relacionadas com a radiação solar e os processos de aquecimento das massas de ar. Formam-se a partir de influências naturais, como: continentalidade, maritimidade, latitude, altitude, entre outros. As unidades utilizadas são: polegadas ou milímetro de mercúrio (mmHg), quilopascal (KPa), atmosfera (atm), milibar (mbar) e hectopascal (hPa), sendo as três últimas, as mais utilizadas no meio científico.

          Quanto maior a altitude, menor a pressão. Quanto menor a latitude, menor a pressão. Nas regiões mais quentes, região equatorial, o ar se dilata ficando leve, por isso tem uma baixa de pressão. Próximo aos pólos, o frio contrai o ar, deixando-o mais denso, tendo uma maior pressão. No entanto, em regiões mais elevadas, de menor temperatura, também há menor concentração de moléculas de ar (ar mais rarefeito) e, neste caso, menor será a pressão.

MEDIÇÃO DA PRESSÃO ATMOSFÉRICA

          Em 1643, o matemático e físico italiano Evangelista Torricelli conseguiu determinar a medida da pressão atmosférica ao nível do mar. Primeiramente ele encheu um tubo de aproximadamente um metro de comprimento com mercúrio, e logo em seguida mergulhou o tubo em um recipiente também com mercúrio, logo após ele notou que o mercúrio descia um pouco, se estabilizando aproximadamente a 76 cm acima da superfície.

          Torricelli tomou um tubo longo de vidro, fechado em uma das pontas, e encheu-o até a borda com mercúrio. Depois tampou a ponta aberta e, invertendo o tubo, mergulhou essa ponta em uma bacia com mercúrio. Soltando a ponta aberta notou que a coluna de mercúrio descia até um certo nível mas estacionava quando alcançava uma altura de cerca de 76 centímetros
          Torricelli logo percebeu que acima do mercúrio havia o execrável vácuo. E por que o mercúrio parou de descer quando a altura da coluna era de 76 cm? Porque seu peso foi equilibrado pela força que a pressão do ar exerce sobre a superfície do mercúrio na bacia.

         Torricelli já tinha notado que a pressão atmosférica varia. Medindo a altura da coluna de mercúrio em seu barômetro, ele descobriu que a pressão dá indicações sobre o clima. Quando a pressão baixa bastante é sinal que vai chover, por exemplo.

         

          Além disso, a pressão atmosférica também varia com a altitude do lugar. O gráfico abaixo dá o valor (médio) da pressào em várias altitudes. Em Fortaleza, ao nível do mar, a pressão é 1 atmosfera, isto é, 1 kgf/cm² ou 760 mmHg. Em São Paulo, a 820 metros de altitude, ela cai um pouco. Em La Paz, capital da Bolívia, a 3600 metros de altitude, ela já cai para 2/3 de uma atmosfera. Aí o ar fica rarefeito, a quantidade de oxigênio é menor que aqui por baixo. Não admira que nossa seleção de futebol tenha tanta ojeriza a jogar em La Paz.

          No Everest, ponto mais alto do planeta, a mais de 8000 metros, a pressão é menor que 1/3 de uma atmosfera. Nessa altitude, só com máscara de oxigênio. Os animais que vivem nas altas montanhas têm coração e pulmão maiores que o normal dos outros bichos. A vicunha, por exemplo, que vive nos Andes, tem 3 vezes mais glóbulos vermelhos por milímetro cúbico de sangue que um homem do litoral.

          Outra coisa interessante da pressão atmosférica é seu efeito sobre a temperatura de transição da água. A temperatura de ebulição da água (isto é, a temperatura em que ela passa do estado líquido para vapor) é 100 graus centígrados ao nível do mar mas fica menor em maiores altitudes onde a pressão atmosférica é menor. Em La Paz, a água ferve a 90 graus.

ESTUDOS CLIMÁTICOS

ELEMENTOS CLIMÁTICOS

          São grandezas meteorológicas que variam no tempo e no espaço e comunicam, ao meio atmosférico. Suas características e propriedades peculiares são temperatura, umidade, chuva, vento, nebulosidade, pressão atmosférica, radiação solar etc.

     UMIDADE

          Corresponde à quantidade de vapor de água que encontramos na atmosfera. Pode ser expressa em valores absolutos ou relativos:

           Em diferentes latitudes, pode-se experimentar uma sensação de mais ou menos frio a uma mesma temperatura. Essa variação é provocada pela umidade do ar, em função da qual as moléculas de vapor d´água, mais leves que as de oxigênio e nitrogênio que compõem a maior parte do ar atmosferico, passam através da roupa e absorvem o calor corportal de maneira proprocional a sua concentração.

          Umidade é o conteúdo de vapor d´água que impregna os corpos e que, em concentração variável segundo o lugar, a proximidade do mar, a estação do ano e as condições meteorológicas gerais, se encontra presente na troposfera. Características mais variaveis da atmosfera, a umidade é um dos principais elementos de influência sobre o clima, pois regula a temperatura do ar e determina a formação de tempestades e precipitações em geral.

     UMIDADE RELATIVA

          É o cociente de vapor de água realmente presente no ar e a máxima massa possível de vapor de água no ar. A umidade relativa se expressa geralmente como percentagem. Já que a umidade máxima é dependente da temperatura, a umidade relativa muda com a temperatura, mesmo quando a umidade absoluta permanece constante.

          A umidade relativa do ar, medida em percentagem, corresponde à relação entre a massa de vapor d"água contida num metro cúbico de ar e a massa que existiria se o ar estivesse saturado à mesma temperatura. Quando o ar tem mais de setenta por cento de umidade, diz-se que é úmido. Se a umidade ultrapassa 85%, é excessiva e incômoda. Abaixo de cinqüenta por cento de umidade, sente-se a secura do ar, e quando os valores são inferiores a trinta por cento, essa sensação se torna difícil de suportar.
          A umidade relativa, de maior importância na climatologia do que a umidade absoluta, aumenta com a redução da temperatura. Em idênticas condições geográficas, a umidade relativa é maior no inverno do que no verão, à noite do que durante o dia, e nas regiões frias do que nas quentes. Os ventos procedentes do mar, especialmente no inverno, ao chegarem ao continente, mais frio que o oceano, causam grande aumento da umidade relativa. Os ventos continentais, pelo contrário, provocam uma redução da umidade relativa.

          Inversamente, a umidade relativa torna-se maior nas regiões frias e no inverno. Em altitude, a variação da umidade absoluta segue a da temperatura, enquanto a umidade relativa depende também da pressão, atingindo o máximo nas manhãs de inverno e o mínimo nas tardes de verão.

    

     UMIDADE ABSOLUTA

     

          É o volume de vapor realmente presente em uma quantidade específica de ar. A umidade absoluta é o cociente do peso de água contida no ar e o volume deste ar úmido.

          A umidade atmosférica absoluta corresponde ao peso em gramas do vapor d"água em relação a determinado volume de ar. Esse valor pode ser determinado mediante o uso de uma substância hidrófila, isto é, que absorva bem o vapor d"água. Para isso empregam-se materiais como a pedra-pomes ou o cloreto de cálcio, colocados num tubo através do qual se faz passar uma quantidade determinada de ar. O aumento então registrado no peso da substância em questão corresponde ao vapor d"água contido nesse volume de ar.

          Influem na variação da umidade absoluta do ar fatores como a temperatura, a latitude e a distância do mar ao ponto considerado. A umidade absoluta depende também da direção dos ventos e é elevada nos locais em que predominam os ventos oceânicos.
          A quantidade de vapor de água que pode estar contida no ar é diretamente proporcional ao aumento da temperatura. À temperatura de 0°C, o ar não pode conter mais que cinco gramas por centímetro cúbico, enquanto a 20° C esse volume pode atingir 17g/cm3, e a 41°C, 51g/cm3. Quando chega à atmosfera uma quantidade maior de vapor, este se condensa, isto é, se separa em forma líquida e, no momento em que a atmosfera não admite mais vapor de água, diz-se que está saturada. A evaporação é maior quando o ar se encontra ainda longe do ponto de saturação. Outra variável de interesse relacionada com a umidade absoluta é o chamado ponto de orvalho, definido como a temperatura na qual o ar úmido se torna saturado quando é resfriado sem acréscimo de umidade e a pressão constante.

          Sobre a distribuição geográfica da umidade, pode-se dizer, de modo geral, que a umidade absoluta acompanha a evolução da temperatura:

1 - decresce do equador em direção aos pólos;

2 - atinge o máximo no verão e o mínimo no inverno;

3 -  é mais elevada durante o dia do que à noite;

4 - é maior sobre os oceanos e mares do que sobre os continentes; e

5 - eleva-se sobre as florestas e torna-se mínima sobre os desertos.

         

        

         

 

ESTUDOS CLIMÁTICOS

FATORES CLIMÁTICOS

          Condições físicas ou geográficas que condicionam o clima interagindo nas condições atmosféricas. Cada região tem seu proprio clima, isto porque os fatores climáticos modificam os elementos do clima. Os fatores climáticos são:

LATITUDE

          Refere-se à distância de um determinado ponto na Terra ao Equador, sendo que quanto mais distante menor a temperatura, devido a menor incidência de luz solar;

ALTITUDE:

          Altura em referência ao nível do mar. Quanto maior a altitude, menor a tempreratura. Isso ocorre devido a uma menor concentração de gases e de umidade, o que leva a uma menor retenção de calor pela absorção dos gases na atmosfera;

MASSA DE AR:

          São grandes blocos de ar que se deslocam pela superfície terrestre. Podem ser polares, tropicais ou equatoriais, apresentando características particulares da região em que se originaram, como temperatura, pressão e umidade. O encontro de duas massas, geralmente uma fria e outra q uente, é denominada de frente. Quando elas se encontram ocorre chuvas e o tempo muda;

CONTINENTALIDADE:

              A extensão dos continentes é um fator climático. A relação entre o volume de terras e a proximidade de grandes quantidades de água exerce influência na temperatura. Isso porque a àgua demora a se aquecer, enquanto os continentes se aquecem rapidamente. Por outro lado, ao contrário dos continentes, a água demora a irradiar a energia absorvida. Por isso, o Hemisféro Norte tem invernos mais rigorosos e verões mais quentes, devido a quantidade de terras emersas ser maior, ou seja, sofre influência da continentalidade. Áreas costeiras tendem a ser mais frias que as áreas continentais;  

CORRENTERS MARÍTIMAS

          São as massasde água que circulam pelo oceano. Tem suas próprias condições de temperatura e pressão e exercem grande influência no clima. 

RELEVO:

          A topografia pode facilitar ou dificultar a circulação das massas de ar, influenciando na temperatura. No Brasil, por exemplo, as serras no Centro-Sul dos país formam uma "passagem" que facilita a circulação da massa polar atlântica e dificulta a massa tropical atlântica;

VEGETAÇÃO:

         Impede a incidência direta dos raios solares na superfície, amenizando o aquecimento.

ESTUDOS CLIMÁTICOS

MACROCLIMA

          Macroclima, também chamado de clima regional, é o clima médio que ocorre em determinado território, com dimensões relativamente vastas. Sua caracterização é definida por meio de dados obtidos por postos meteorológicos que, em zonas com relevo acentuado, são apenas relativos, dentro do âmbito agricola, especialmente. De forma inversa, grandes áreas de planície podem ser abrangidas pelo mesmo macroclima. O estudo do macroclima é comum no âmbito da viticultura.

          Clima geral: compreende as grandes regiões e zonas climáticas da terra e é o resultado da situação geográfica e orográfica. O macroclima se diferencia em mesoclima quando aparecem modificações locais em algumas de suas características.

MESOCLIMA

          O macroclima sofre localmente modificações em vários de seus elementos, o que determina um mesoclima (clima local). O clima de uma floresta, de um vertente são mesoclimas         

          Componentes em que se diferencia o macroclima quando aparecem modificações locais em algumas de suas características. O clima geral modificado de forma local pelos diversos aspectos da paisagem, como o relevo, a altura das cidades etc.

MICROCLIMA

         O microclima é área relativamente pequena cujas condições atmosféricas diferem da zona exterior. Os microclimas geralmente formam-se quando há barreiras geomorfológicas, ou elementos como corpos de água ou vegetação. Há ainda casos de microclimas urbanos, onde as construções e emissões de poluentes atmosféricos dão origem ao aumento da temperatura, tal como da composição natural do ar, provocando diferenças de temperatura, composição da atmosfera, umidade e preciptação, entre outros componentes do clima.

          Aspectos do clima do espaço aéreo que se estende da superfície da Terra até uma altura onde os efeitos característicos da superfície não mais se distinguem do clima local ou geral (meso ou macroclima). O microclima pode ser dividido em tantas classes quanto são os tipos de superfícies, mas, de um modo geral, são considerados os microclimas urbanos e os microclimas de vegetação. A rigor, envolve aspectos do clima que, fora do contexto puramente ecológico, pertence a uma área de menores proporções, como uma rua, uma praia, uma casa ou uma planta.

ESTUDOS CLIMÁTICOS

• CLIMA

          O clima compreende um padrão dos diversos elementos atmosféricos que ocorrem na atmosfera da Terra. Fenômenos como frente frias, tempestades, furacões e outros estão associados tanto às variações meteorológicas preditas pelas leis físicas deterministicas, assim como a um conjunto de variações aleatórias dos elementos meteorológicos ( temperatura, precipitação, vento, umidade, pressão do ar) cuja principal ferramenta de investigação é a estatística. As semalhanças em várias regiões da Terra de tipos específicos caracterizam os diversos tipos de clima, para o que são consideradas as variações médias dos elementos meteorológicos ao longo das estações do ano num períodos de não menos de 30 anos.

• TEMPO X CLIMA

          Na meteorologia existe uma diferença entre o tempo e o clima. O tempo é o estado físico das condições atmosferica em um determinado momento e local. Isto é, a influência do estado físico da atmosfera sobre a vida e as atividades do homem. O clima é o estudo médio do tempo para o determinado período ou mês em uma certa localidade. Também, se refere às caracateristicas da atmosfera inseridas das observações contínuas durante um certo período. O clima abrange maior número de dados e eventos possíveis das condições de tempo para uma determinada localidade ou região. Inclui considerações sobre os desvios em relação às médias, variabilidades climáticas, condições extremas e frequências de eventos que ocorrem em determinada condiçõa do tempo.

• METEOROLOGIA X CLIMATOLOGIA

          A Meteorologia é a ciência que estuda as condições e o comportamento física da atmosfera. Enquanto que a CLimatologia é a sub-área da meteorologia que estuda o comportamento médio da atmosfera para um determinado período, através de métodos estatísticos. Quando às observações atmosféricas contínuas inseridas durante um período de longo tempos de 30 anos, para uma localidade, é conhecido como a normal climatológica. O meteorologista previsor do tempo aplica as leis da física clássica, a sinótica, a dinâmica e as técnicas matemáticas que rege o domínio do movimento da atmosfera, para o estudo das condições de tempo. O climatologista utiliza as técinicas estatisticas para inserir e concluir informações sobre o estudo de clima. Portanto, a Climatologia dependente da Meteorologia.

ESTUDOS CARTOGRÁFICOS

PLANIMETRIA

• UNIDADES POLÍTICO-ADMINISTRATIVA         

Nas escalas pequenas, quando se faz mister a representação de áreas políticas, administrativas, ou outras, a fim de salientá-las, como no caso de mapas escolares, atlas, etc., sobretudo quando se precisa representar países, estados, municípios, e quaisquer outras áreas geográficas, a forma universalmente usada para aquele realce é imprimí-las sob diversas cores.

          Um mapa da Europa, por exemplo, no sentido de se poder visualizar, de um modo rápido e prático, os seus diversos países, deve representá-los, pois, em cores diferentes. Nos nosso mapas estaduais, divididos em municípios, costumamos, igualmente, representar essas áreas administrativas em três ou quatro cores, o que muito auxilia a identificação, a forma e a extensão de cada uma delas.

          Outra maneira, conforme o caso, pode-se realçar as áreas empregando estreitas tarjas, igualmente em cores, a partir da linha limítrofe de cada área (hachuras). Este método é usado com muito sucesso pela National Gepgraphic Society, em seus mapas de continentes, países, etc.

          Mas o outro tipo de representação é mais popular, e bastante antigo.
          A escolha das cores, para qualquer um dos dois tipos acima expostos, é puramente aleatória, o que não tem impedido o aparecimento de algumas dúvidas ou incompreensões.

ESTUDOS CARTOGRÁFICOS

PLANIMETRIA

•  VEGETAÇÃO

          Como não poderia deixar de ser, a cor verde é universalmente usada para representar a cobertura vegetal do solo. Estão previstas, na folha em 1:50.000, apenas quatro variedades: mata, floresta – verde claro chapado; espécies arbustivas (cerrado, caatinga, etc.) – a mesma tonalidade do mapa com retícula apropriada, meio figurativa; as culturas permanentes (café, eucalipto, cacau, etc.) - simbologia apropriada, em verde; as culturas temporárias (trigo, soja, etc.) - outro tipo de simbologia diferente da anterior, mas todas com o toque figurativo. Nestes dois último casos, como cada uma das duas culturas tema mesma simbologia, cada cultura local recebe ainda um nome, conforme a espécie agrícola (café, cana, algodão, soja, uva, etc.).

ESTUDOS CARTOGRÁFICOS

PLANIMETRIA

    

          A representação planimétrica pode ser dividida em duas partes, de acordo com os elementos que cobrem a superfície do solo, ou sejam, físicos ou naturais ou artificiais.

          Os primeiros correspondem principalmente à hidrografia e vegetação, os segundos decorrem da ocupação humana, sistema viário, construções, limites políticos ou administrativos etc. 

        

•  HIDROGRAFIA

          A representação dos elementos hidrográficos é feita, sempre que possível, associando-se  esses elementos a símbolos que caracterizem a água, tendo sido o azul a cor escolhida para representar a hidrografia, alagados (mangues, brejos e área sujeita a inundação), etc

        

ESTUDOS CARTOGRÁFICOS

ELEMENTOS DE REPRESENTAÇÃO         

          Sendo uma carta ou mapa a representação, numa simples folha de papel, da superfície terrestre, em dimensões reduzidas, é preciso associar os elementos represetáveis à simbolos e convenções.

          As convenções cartográficas abrangem símbolos que, atendendo às exigências técnicas, do desenho e da reprodução fotográfica, representam, de modo mais expressivo, os diversos acidentes do terreno e objetos topográficos em geral. Elas permitem ressaltar esses acidentes do terreno, de maneira proporcional à sua importância, principalente sob o ponto de vista das aplicações da carta.

          Outro apecto impotante é que, se o símbolo é indispensável, dessa forma, o símbolo é determinado em qualquer tipo de representação cartográfica, a sua variedade ou a sua quantidade acha-se, sempre, em função da escala do mapa.

          É necessário observar, com o máximo rigor, as dimensões e a forma característica de cada símbolo, a fim de se manter, sobretudo, a homogeneidade que deve predominar em todos os trabalhos da mesma categoria.

          Quando a escala de carta permitir, os acidentes topográficos são representados de acordo com a grandeza real e as particuliaridades de sua naturezas. O símbolo é , ordinariamente, a representação mínima desses acidentes.

           A não ser o caso das plantas em escala muito grande, em que suas dimensões reais são reduzidas à escala ( diminuindo e tornando mais simples a simbologia), à proporção que a escala diminui aumenta a quantidade de símbolos.

           Então, se uam carta ou mapa é a representação dos aspectos naturais e artificiais da superfície da Terra, toda essa representação só pode ser convencional, isto é, através de pontos, círculos, traços, poligonos, cores, etc.

           Deve-se considerar também um outro fator, de caráter associativo, ou seja, relacionar os elementos a símbolos que surgiram a aparência do assunto como este é visto pelo observador, no terreno.

           A posição de uma legendea é escolhida de modo a não causar dúvidas quanto ao objeto a que se refere. Tratando-se de localidades, regiões, construções, obras públicas e objetos congêneres, bem com acidentes orográficos isolados, o nome deve ser lançado, sem cobrir outros detalhes importantes. As inscrições marginais são lançadas paralelamente à borda sul da moldura da folha, exceto as saídas de estradas laterais.

           A carta ou mapa tem por objetivo a representação de duas dimensões, a primeira referente ao plano e a segunda à altitude. Desta forma, os símbolos e as cores convencionais são de duas ordens: planimétricos e altimétricos.

         

ESTUDOS CARTOGRÁFICOS

EQUIDISTÂNCIA

    

          Na representação cartográfica, sistematicamente, a equidistância entre uma determinada curva e outra tem que ser constante.

          Equidistância é o espaçamento, ou seja, a distância vertical entre as curvas de nível. Essa equidistância varia de acordo com a escala da carta com o relevo e com a precisão do levantamento.

          Só deve haver numa mesma escala, duas alterações quanto à equidistancia.

1. Quando, numa área predominantemente plana, por exemplo a Amazônia, precisa-se ressaltar pequenas altitudes, que ali são de grande importância. Estas são curvas auxiliares.
2. Quando, o detalhe é muito escarpardo, deixa-se de representar uma curva ou outra porque além de sobrecarregar a área dificulta a leitura.

Imprescindível na representação altimétrica em curvas de nível é a colocação dos valores quantitativos das curvas mestras.

CURVAS DE NÍVEL

       O método, por excelência, para representar o relevo terrestre, é o das curvas de nível, permitindo ao usuário, ter um valor aproximado da altitutde em qualquer parte da carta.

        A curva de nível constitui uma linha imaginária do terreno, em que todos os pontos da referida linha têm a mesma altitude, acima ou abaixo de uma determinada superfície da referência, geralmente o nível médio do mar.

        Com a finalidade de ter a leitura facilitada, adota-se o sistema de apresentar dentro de um mesmo intervalo altimétrico, determinadas curvas, mediante um traço mais grosso. Tais curvas são chamadas "mestras", assim com as outras, denominam-se "intermediárias". Existem ainda as curvas "auxiliares".

ESTUDOS CARTOGRÁFICOS

          PROJEÇÃO AZIMUTAL

          Esse tipo de projeção se obtém sobre um plano tangente a um ponto qualquer da superfície terrestre o qual ocupa o centro da projeção, que é o objeto de estudo do qual se tem o interesse de analisar em outra palavras é a rosa dos ventos projetada na esfera celeste ou da celeste rebatida no plano.

          No caso do plano ser tangente ao pólo, os paralelos aparecerão representados no círculos concênntricos, que tem como centro o pólo e os meridianos no lugar dos cardeais, convergindo todos para o ponto de contato. Neste tipo de projeção, as deformações são pequenas nas proximidades do pólo, mas aumentam à medida que nos distaciamos do centro e o mesmo efeito se aplicaria quando a projeção é feita num determinado paralelo de latitude nesse caso os cardeais indicariam os rumos e as coordenadas, a partir do ponto de contato, sofreriam distorções. 

          A projeção azimutal, no caso da convenção cartográfica, é originada a representar regiões polares devido ao movimento de rotação do planeta e no caso do sistema de orientação do ser humano, devido ao paralelismo dos raios de luz que dão origem aos círculos de alturas iguais entorno ao observador. Pode-se então através desse tipo de projeção conhecer a importância geopolítica em função da localização relativa do ponto escolhido. É o melhor tipo de projeção usando as estrelas, para analisar a posição de algum determinado lugar em relação a outras localidades que não dispões de acidentes geográficos com referencial. Tem uma grande utilidade em navegação aérea e analise geopolítica.

          O emblema da ONU consiste numa projecção azimutal equidistante do mapa mundo (menos a Antárctica) centrada no Pólo Norte, rodeada de ramos de oliveira. Os ramos de oliveira são um símbolo de paz e o mapa mundo representa todos os povos do mundo.Branco e azul são as cores oficiais das Nações Unidas.

ESTUDOS CARTOGRÁFICOS

          PROJEÇÃO POLICÔNICA

          A projeção policônica é uma projeção de natureza polisuperficial utilizada em algumas aplicações em cartografia. Embora esta projeção não apresente a propriedade de conformidade, nem de equivalência.
          Como exemplo de aplicação pode-se considerar a série de cartas CIM –Carta Internacional do Mundo ao Milionésimo, que inicialmente utilizaram esta projeção e posteriormente passaram a utilizar a Projeção Cônica Conforme de Lambert, com dois paralelos padrão.

          No caso do Brasil a projeção policônica é utilizada na produção em mapas da série Brasil, regionais, estaduaise temáticos.

          Nesta projeção cada um dos paralelos possui a curvatura equivalente àquela produzida pelo desenvolvimento de um cone tangente ao respectivo paralelo, daí a denominação policônica. Deste modo os paralelos são arcos de circunferência não concêntricos, diferente do que ocorrem nas projeções cônicas com um paralelo padrão.

          Os centros do arcos de circunferência que formam os paralelos se localizam sobre a reta definida pelo meridiano central, e as distorções, nesta projeção, dependem tanto da latitude quanto da longitude, sendo as curvas de mesma distorção simétricas em relação ao meridiano central. Ao longo do meridiano central as distorções são nulas e além disso os paralelos são representados em verdadeira grandeza.

ESTUDOS CARTOGRÁFICOS

PROJEÇÃO CÔNICA

          Os meridianos e paralelos geográficos são projetados em um cone tangente, ou secante, à superfície de referência, desenvolvendo, a seguir, o cone num plano.

          Um cone imaginário em contato com a esfera é a base para a elaboração do mapa. Os meridianos formam uma rede de linhas retas convergentes nos pólos e os paralelos formam círculos concêntricos.

          Essa projeção é utilizada para representar partes da superfície terrestre, como o trecho de um continente.

           É um tipo de projeção cartográfica em que a superfície da Terra é representada sobre um cone imaginário, que está em contato com a esfera em determinado paralelo.

          Por essa projeção, obtém-se mapas ou cartas com meridianos formando uma rede de linhas retas, que convergem para um ponto, e paralelos constituindo círculos concêntricos que têm este ponto como centro. Um dos pólos (e, eventualmente, o outro) é representado por este ponto de convergência, ou por um arco de círculo cujo centro é este ponto.

           Na projeção cônica, as deformações são pequenas próximo ao paralelo de contato, mas tendem a aumentar à medida que as zonas representadas estão mais distantes.

          Deve-se recorrer a este tipo de projeção para representar mapas regionais, onde são apresentadas apenas pequenas partes da superfície terrestre.

ESTUDOS CARTOGRÁFICOS

PROJEÇÃO CILÍNDRICA

          Esta representação é obtida com a projeção da superfície terrestre, com o paralelos e meridianos, sobre um cilindro em que o mapa será desenhado. Ao ser desenrolado, apresentará sobre uma superfície plana todas as informações que para ele foram transferidas.

           Nem todas as projeções cilíndricas são iguais. Há projeção cilíndrica conforme conserva a forma dos continentes, direções e ângulos, mas altera a proporção das superfícies, como é o caso da primeira projeção elaborada por Mercator.

Gerard Mercator (1512 -1594) desenvolveu seu trabalho, durante as grandes navegações do século 14. Do contintinente europeu partiram navios para a Africa, América e Ásia.

 

Com o objetivo de aperfeiçoar as características da projeção de Mercator nas superfícies da regiões de alta latitude, Arthur H. Robinson criou a sua projeção em 1963. Com Robinson, os meridianos são colocados em linhas curvas, em forma de elipses que se aproximam quanto mais se afastam da linha do Equador. É a projeção mais usada nos atlas atuais.

 

 

ESTUDOS CARTOGRÁFICOS

          PROJEÇÃO CARTOGRÁFICA

          A projeção cartográfica corresponde a um conjunto de métodos empregados e relações matemáticas para representar a superfície terrestre sobre um plano, onde cada ponto deste plano corresponde a um ponto na superfície de referência. A representação de uma superfície curva, no caso a Terra, sobre um plano gera distorções, ja que não é possivel representar uma superfície esférica em uma superfície plana sem causr "extensões" ou "contrações" da superfície original. Assim todo mapa apresenta uma deformação ou a combinação de mais de um dos seguintes tipos de deformação: linear, angular e superficial. A projeção cartográfica utilizada na confecção do mapa é determina as deformações presentes no mapa, assim a projeção escolhisda deve possuir propriedades que atendem aos objetivos da sua utilização. Estas propriedades podem ser classificadas em três tipos:

• Conformidade ou Isagonal - mantém a fidelidade aos ângulos observados na superfície de referência da Terra, conservando a formação da superfície mapeada.
• Equivalência ou Isometria - conserva as relações de superfície, mantendo a área da superfície mapeada inalterada em relação à área real do terreno.
• Equidistância - mantém a proporção entre a distância dos pontos representados no plano e os correspondentes na superfície de referência em determinada direção.

ESTUDOS CARTOGRÁFICOS

SISTEMA DE COORDENADAS TERRESTRES

A superfície terrestre pode ser descrita geometricamente a partir de levantamentos geodésicos ou topográficos tendo como base sistemas de coordenadas distintos. Estes sistemas servem como referência para o posisionamento de pontos sobre uma superficie referência, que pode ser um elipsóide, uma esfera ou um plano. Para a esfera é empregado o sistema de coordenadas geográficas. Para o elipsóide é empregado o sistema de coordenadas geodésicas. Por fim, para o plano pode ser empregado um sistema de coordenadas cartesianas ou plantas (x, y) e topográficas locais. 

SISTEMA DE COORDENADAS GEOGRÁFICAS 

        

          O sistema de coordenadas geográficas considera que qualquer ponto da superfície terrestre apresenta a mesma distância do centro da esfera. Para o posicionamento de um ponto, é necessário conhecer dois ângulos diedros, pois o raio do vetor é constante e conhecido. O Par de coordenadas neste posicionamento é definido por uma rede geográfica formada por meridianos e paralelos. Um ponto na superfície terrestre pode ser localizado, assim, pela interseção de um meridiano e um paralelo.

     Os meridianos são semi-círculos gerados a partir da interseção de planos verticais que contem o eixo de rotação terrestre com a superfície da Terra. Um semi- circulo define um meridiano que com seu antimeridiano formam um circulo maximo. O meridiano de origem (0º), denominado como Greenwich, com o seu antimeridiano (180°), divide a Terra em dois Hemisfério: leste ou oriental e oeste ou ocidental. A leste deste meridiano, os valores da coordenadas são crescentes, variando entre 0º e +180°. A oeste, as medidas são decrescentes entre 0º e - 180º.

Os meridianos são referência para medição da distância angular entre um ponto qualquer e o meridiano de Greenwich. Este ângulo, denominado longitude, corresponde, assim ao arco da circunferência, em graus, medido do meridiano de origem ao meridiano onde se localiza um determinado ponto sobre o Equador ou outro paralelo

A linha do Equador é um circulo máximo gerado a partir da interseção de um plano perpendicular ao eixo de rotação terrestre com a superfície da Terra passando pelo centro da esfera. Equidistante aos pólos, divide a Terra em dois hemisférios, norte ou setentorional e sul ou meridional. Os paralelos são círculos menores, gerados a partir da interseção de planos paralelos ao plano do Equador terrestre com a superfície da Terra. Devido à curvatura da Terra, a extensão dos paralelos diminui em direção pólos, até se tornarem um ponto neste local. Ao norte do Equador, os valores da coordenadas são crescentes, variando entre 0° e + 90º. Ao sul desta linha, as medidas são decrescentes, variando entre 0º e - 90°.

Os paralelos são referências para medição da distância angular entre um ponto, localizado sobre um paralelo, e a linha do Equador. Este ângulo, denominado latitude, correponde, aassim, ao arco da circunferência, em graus, medido entre um ponto localizado em um paralelo qualquer e a linha do Equador o plano do meridiano ou anti-meridiano.

O sistema de coordenadas cartesianas é composto por dois eixos perpenduculares: um eixo horizontal correspondendo ao eixo das abcissas e denominado com x, e outro vertical correspondendo ao eixo das ordenadas e denominado com y. A interseção dos eixos corresponde a origem do sistema. Um ponto qualquer no sistema é definido pela interseção de duas retas perpendiculares entre si e paralelas aso respectivos eixos, e expresso, assim, por dois valores, um correspondente à projeção sobre o eixo x, e o outro correspondente à projeção sobre o eixo y. O par das coordenadas de origem, normalmente, apresenta valor (0,0), mas, por convenção, pode receber valores diferentes de zero.

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          DATUM HORIZONTAL OU PLANIMÉTRICO

          Para a confecção de um mapa, é necessário, assim, estabelecer a superfície de referência que será utilizada para representar a superfície terrestre no modelo matemático. Sobre esta superfície, são necessárias as seguintes informações: as dimensões do elipsóide de referência melhor adaptado à região a ser mapeada (raio do equador e raio polar), a sua orientação no espaço e a origem do sistema de coordenadas geodésicas referenciadas a esta superfície. Com este conjunto de informações é estabelecido o datum horizontal.

          O elipsóide de melhor ajuste varia de acordo com a localização da área a ser mapeada, por isso que cada região tende a adotar um datum específico. No Brasil, até o final da decada de 1970, utilizava-se o elipsóide internacional Hayford e, Córrego Alegre - MG, como a origem das coordenadas. A partir de 1977,  passou-se a adotar o SAD - 69 (Datum Sul-Americano), que apresenta o vértice Chuá-MG como a origem das coordenadas, e como elipsóide de referência o recomentadao pela União Astronômica Internacional, homologado em 1967 pela Associação Internacional de Geodésia. Com o advento do GPS tem sido comum o emprego do datum planimétrico global WGS - 84, cujo é adotado para o mapeamento global.

          DATUM VERTICAL OU ALTIMÉTRICO

          Outro conceito importante é o datum vertical ou alitimétrico. Trata-se da superfície de referência usada pelo geodesista para definir as altitudes de pontos da superfície terrestre. Na prática a determinação do datum vertical envolve um marégrafo ou uma rede de marégrafos para a medição do nível médio dos mares. Faz-se então um ajustamento das medições realizadas para definição da referência "zero" e adota-se um dos marégrafos como ponto de referência do datum vertical. No Brasil o ponto de referência para o datum vertical é o marégrafo de Imbituba, em Santa Catarina.

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A FORMA DA TERRA

           A superfície terrestre é totalmente irregular, não existindo, até o momento, definições matemáticas capazes de representá-la sem deformá-la. A forma da Terra se assemelha mais a um elipsóide, o raio equatorial é aproximadamente 23 Km maior do que o polar, devido ao movimento de rotação em torno do seu eixo. O modelo que mais se aproxima da sua forma real, e que pode ser determinado através de medidas gravimétricas, é o geoidal. Neste modelo, a superfície terrestre é definida por uma superficie ficticia determinada pelo prolongamento do nível médio dos mares estendendo-se em direção aos continentes. Esta superfície pode estar acima ou abaixo da superfície topográfica.

          Para representar a superfície terrestre em um plano, é necessario que se adote uma superfície de referência, que corresponda a uma figura matematicamente definida. O elipsóide de revolução, gerado por uma eclipse rotacionada em torno do eixo menor, é a figura geométrica que mais se aproxima da forma real da Terra. Para reepresentações em escalas muito pequenas - menores do que 1: 5.000.000, a diferença entre o raio equatorial e o raio polar apresenta um valor insignificante, o que permite representar a forma da Terra, em algumas aplicações, como uma esfera. Este modelo é bastante simplificado e o mais distante da realidade, pois os elementos da superfície terrestre apresentam-se bastante deformados em relação às suas correpondentes feições reais e à posição relativa.

ESTUDOS CARTOGRÁFICOS

ESTUDOS CARTOGRÁFICOS

• Exame dos Mapas e Cartas já disponíveis
• Análise detelhada dos topônimos
• Elaboração do Mapa Base, Mapas Especiais e/ou de detalhe

          - Escolha da (s) escala (s)
          - Estabelecimento do sistema de Coordenadas
          - Escolha das projeções
               - Cilíndrica
               - Cônicas
               - Azimutais
               - Transversas
               - Globolares

CARTA OU MAPA

          Representações gráficas (convencional ou digital) dos elementos físicos e culturais presentes na superfície da Terra. A representação destes elementos, em um plano horizontal limitado, exige que suas proporções sejam reduzidas.

PROPORÇÃO = ESCALA

ESCALA CARTOGRÁFICA

          A escala, em cartografia, é a relação matemática entre as dimensões do objeto no real e as do desenho que o representa em um plano ou um mapa. Constitui-se em um dos elementos essenciais de um mapa, juntamente com, a orientação, a legenda (convenções cartográficas) e a fonte.

d   (Medida no Mapa)

D         (Medida Real)

               Tipos de Escalas

         Escala Numérica: representada por números na forma de frações.

E = distância medida no mapa (1 cm)             distância real ( 100.000 cm )

OU

1:100.000   (= 1 km no terreno)

         Quanto menor o denominador, maior a Escala do Mapa.

         Quanto maior a escala do mapa, maior a riqueza de detalhes

         Quanto menor a escala, menor o tamanho do mapa e, consequentemente, menor a riqueza de detalhes

          Escala Gráfica: representação das distâncias no terreno por meio de uma barra (reta) graduada.

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